自适应节能集镇污水处理系统

信息来源：湖南平安环保股份有限公司

单位简介

湖南平安环保股份有限公司，成立于2007年，注册资本1.39亿元人民币，致力于环境治理领域规划、咨询、投融资、设计、设备制造、建设与运营，在水处理、土壤修复、固废处理及大气治理等环境治理、运营领域。拥有国家级高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、省级企业技术中心等荣誉、拥有水污染防治、大气污染防治工程甲级设计资质，环保工程专业承壹级资质；已获批及已受理的专利成果有40余项目。2021 年度订单突破 6 亿元，收入实现将近 4 亿，近三年收入平均增长率达 60%以上，营收规模位居省内环保行业前 5 名。

案例概述

公司在乡镇污水治理建设实践中，采用智能自曝气搪瓷罐一体化污水处理设备（PAIST-ISA）中的自曝气三相生物膜反应器，针对200-5000t/d的小城镇污水处理，提供高效，抗冲击负荷的一体化处理工艺。设备运用生物转轮工作原理，系统由空气囊组合排列形成，在转轮上形成生物膜污泥系统，采用搪瓷拼装罐装技术，同时该智能自曝气搪瓷罐一体化污水处理设备（PAIST-ISA）与平安环保物联网系统一起构成了自适应节能集镇污水处理系统，进行污水智慧化运营。

技术原理

1、节约能耗。设备运用生物转轮工作原理，系统由空气囊组合排列形成，自由调节转轮旋转速度，80%浸没在活性污泥混合液中;空气囊在转动的过程中将空气带入水中并缓慢释放，完成对水体的曝气和搅拌;电机趋动链条带动转轮旋转，无需曝气机和搅拌推流设备。气囊在池内60--90度时开始释放空气，同时独特的流道设计，将气泡切割均匀。充氧效率高，最多达到16.7%。自动调节能力强、曝通畅不堵塞，能耗节约55%。
2、工艺先进。SATBR工艺即能在转轮上形成生物膜污泥系统;同时通过硝化液及活性污泥的回流，形成了活性污泥系统。双泥系统相对优势明显，生物膜污泥系统与活性污泥系统的结合，实现了系统的的同步除磷效果。双泥系统的结合，促使系统更有效的实现短程硝化反硝化作用。
3、便于安装。塘瓷拼装罐装技术，是采用高强度特种塘瓷专用钢作为基材，通过专业的搪烧技术，将高情性的防腐釉层融合于钢板基材表面，而制成标准化的塘瓷钢板模块。采用国际先进水平的“喷砂-热喷锌(厚度2100um)-喷涂环氧型底漆(厚度270pm喷涂环氧锤纹型面漆(厚度270umy，防腐层厚度2240um，使用年限可达30年。罐体表面光滑、高惰性、耐磨、抗生物膜附着，模块化，易于拆卸和移动，可重复使用;缩短建设周期，降低土建成本，倒装方式安装，减少高空作业。
4、智能自曝气塘瓷罐一体化污水处理设备(PAIST-ISA)核心技术是通过好氧区的自曝气三相生物膜反应器自适应曝气，工艺简洁，流程短，占地面积小，效率高生化段和沉淀段一体化设计，实现同步脱氮除磷;组合灵活可根据不同要求提供不同的工艺组合;高效自曝气系统根据水质负荷变化自动调节供氧量，保证出水效果;以模块化设计为原则，规格化产品高度集成，现场快速拼接、安装，施工难度小;土建施工量少;整厂施工周期短占地小。
5、智慧运营：环保物联网云网络与智能自曝气搪瓷罐一体化污水处理设备(PAIST-ISA)自控系统实现互联，可使运营项目管理工作中的大量重复工作自动化，显著提高人员工作效率，减少人工成本，同时公司随时可以查看运营项目运行情况，以及在建项目现场施工进度，对运营人员和工程施工人员的考核更透明了。

适用范围

集镇污水处理项目，自适应节能集镇污水处理系统在500吨/天—5000吨/天集镇污水处理领域与同类型装备相比极具竞争优势。

工艺流程及说明

智能自曝气搪瓷罐一体化污水处理设备（PAIST-ISA）中的自曝气三相生物膜反应器，针对200-5000t/d的小城镇污水处理，提供高效，抗冲击负荷的一体化处理工艺。设备运用生物转轮工作原理，系统由空气囊组合排列形成，在转轮上形成生物膜污泥系统，采用搪瓷拼装罐装技术，同时该智能自曝气搪瓷罐一体化污水处理设备（PAIST-ISA）与平安环保物联网系统一起构成了自适应节能集镇污水处理系统，进行污水智慧化运营。

主要技术参数

SATBR：自曝气三相生物膜反应器（Self-aeration Tri-Biofilm-Reactor ）
针对200-5000t/d的小城镇污水处理，提供高效，抗冲击负荷的拼装式一体化处理工艺。
SATBR技术参数：
处理吨水的耗电量：<0.35度电/吨水
活性污泥浓度：4-6 g/L
充氧效率：3.5-6KgO2/kWh
占地：约为传统工艺的50～70％
剩余污泥量：比传统工艺减少30～40%

经济指标

1、施工周期缩短1/2以上；
2、土建费用降低3/5；
3、出水稳定达标（一级A/B）；
4、形式多样，推广性强；
5、运维费用降低2/5以上；
6、占地节省1/2以上；
7、整厂重复利用率可达80%以上；
8、地质条件对污水厂的建设费用影响小。

工程示范及应用情况

推广前景

1、市场分析：未来三年集镇污水设备市场空间为500亿元左右。建制镇污水处理市场仍存在较大需求：城镇污水运营将保持8.1%的复合增速到2025年达1860亿元，行业集中度将进一步上升。环保行业由增量增长向存量增长转变。
2、利用沿海在算法，大数据等科技领域内技术优势，抢占数字化平台的制高地；利用内陆在环保制造业的环保优势，提升装备性能。
3、社会效益：该项目的技术开发可以解决村镇污水处理水质不稳定、资金投入少、专业运维人员少的痛点，提升村镇污水智慧化运营的效率与能力，促进产业转型同时培养运维人员的专业素质。

获奖情况

基于自适应节能集镇污水处理系统的大数据运营平台获2023年数字湖南十大应用场景建设计划重点项目；
自适应节能集镇污水处理系统获湖南省绿色制造系统解决方案供应商推荐名录《第一批》；
自适应节能集镇污水处理系统获2023年湖南省环境保护先进技术；
运用该技术的南县茅草街镇污水处理工程荣获湘潭市2020年优秀专项设计二等奖；
咸丰县集镇生活污水处理全覆盖工程PPP项目获2022年湖南省环境保护先进技术示范工程。